舰船动力:想不到,我国燃气轮机技术曾经离世界先进水平那么近!

自1905年,世界上第一台效率仅为3%的燃气轮机问世,开创了新的燃气轮机工业。随着燃气轮机技术不断地发展,到20世纪40年代起,燃气轮机开始进入工业的各个领域。

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燃气轮机在发电领域的应用(美国某电站)

我国燃气轮机的发展

快速发展时期,与当时的世界水平差距不大

我国发展燃气轮机技术始于20世纪50年代末。60年代至70年代,我国以苏联技术为基础而开展自主研发,迎来了我国燃气轮机发展的一个高峰期。我国曾以厂-所-校联合的方式,自主设计、试验和制造了一系列200~25000 kW燃气轮机,透平进气初温为700℃等级,与当时的世界水平差距不大。典型机型有1MW、1.5MW、3MW、6MW发电机组,2574kW、3310 kW机车用机组,200 kW车载燃气轮机等等。

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上世纪六十年代的第31列车电站,采用燃气轮机发电机组

进入低谷时期,自此拉开差距

但好景不长,由于特殊历史原因,我国能源政策调整,严格限制用油发电,几乎所有燃气轮机一律停机封存,我国燃气轮机技术发展转入低谷时期。20世纪70年代末至80年代初,许多汽轮机厂的燃气轮机制造项目纷纷下马,国内高校有关民用燃气轮机的研究也相继减弱。自此,我国燃气轮机研发制造工作停滞不前,全行业进入低潮。而此阶段正是世界燃气轮机技术飞速发展的阶段,也正因此,我国的燃气轮机水平与国际水平迅速拉差距。

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西门子的燃气轮机

燃气轮机应用在舰船上

1947年,英国研制的G1燃气轮机在英国皇家海军MGB2009高速炮艇上试装成功,自此揭开了舰船燃气轮机发展的序幕。20世纪60年代末,英国和美国等国家陆续做出:"舰船以燃气轮机做动力"的历史性决策。之后,英国、美国、俄罗斯等国家开始大力发展舰船燃气轮机,并广泛应用在各种舰船上。

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采用燃气轮机动力的英国航母

世界主要舰船燃气轮机的格局

经过多年的发展,世界主要的舰船燃气轮机研制生产已经产业化、系列化。在航空母舰、巡详舰、驱逐舰以及护卫舰中约有3/4的舰船采用了燃气轮机(包含联合动力)。在舰船燃气轮机中有美国的LM2500型、乌克兰的UGT15000型和英国的SMIC型。其中LM2500应用广泛,总的装舰数已超过1000台,在全球27个国家近400艘舰船上使用。

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我国曾经的明星舰,也采用了美国通用电气LM2500舰船燃气轮机

我国的舰船用燃气轮机

全球军事强国的舰船动力燃气轮机化证实,燃气轮机能为舰船带来卓越性能。为此,我国也把舰船动力燃气轮机化,作为我国舰船动力的主要发展方向之一。但因我国曾“自废武功”,错过燃气轮机发展的黄金期,和世界先进水平有巨大差距,所以我国舰船动力燃气轮机化只是一个梦想。不过得益于上世纪八十年代,外部环境的转好,我国成功从美国引进4台LM2500型燃气轮机,才正式开始了我国舰船动力燃气轮机化。可惜好景不长,上世纪八十年代末期,外部环境急剧恶化,我们失去了从西方国家引进燃气轮机的可能。自此,我国竟落得无“机”可用的尴尬境地。到2012年时,我国仅有6艘驱逐舰装备了燃气轮机。这一窘境直到从乌克兰引进的GT25000燃气轮机国产化成功后,才得以改善。

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我国最新的055型导弹驱逐舰采用全燃动力

感慨

在认识到自身不足后,我国“863“计划、”973“计划、”十一五“规划等重大战略规划都相继聚焦燃气轮机,给我国燃气轮机发展提供了一个良好的政治环境,自此,我国燃气轮机发展也迎来了新的历史时期。但是错过了再想追赶,难度是非常大的,专利壁垒、市场认可、技术风险等一系列问题挡在前面。据相关资料披露,我国燃气轮机自主开发和制造的能力总体水平落后约20年。此时的追赶更像是一场田径比赛,前面一名运动员和你拉开了20米的距离,你再想追上他,就必须跑的比他更快,所以其中的困难可想而知。

作者:小船人的梦想 2019年4月6号


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